안녕하세요 김두환 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주 전체적으로 열 에너지를 발산하는 천체들이 죽어가게 되면, 우주 전체 기온이 내려가 우리 태양계에도 영향을 미칠까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.우주는 광활할 뿐더러 계속해서 팽창하고 있습니다. 별에서 나온 열에너지가 우주로 퍼지긴하나, 거리에 따라 세기가 약해질 뿐더러 팽창하고 있는 우주로인해 온도는 더 떨어질 수 있습니다. 그리고 다른 별에서 태양계까지 거리도 굉장히 멀어 열의전달이 미미할 것입니다. 그래서 다른 별의 에너지로인해 태양계에 큰 영향을 미치진 않습니다.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀 이라는게 어떤 개념인지 궁금합니다?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.블랙홀이란 행성이나 별과 같은 질량체가 굉장히 작은 반경(중력으로 인해 빛조차 빠져나오지 못하는 반경)으로 수축한 천체입니다. 이러한 수축은 잘 알려진 물리학의 최소 수축 반경을 벗어난 수축입니다. 다시말해 물질과 물질이 수축할 때 이론적인 한계가 존재하는데, 이 한계를 넘어선 수축을 의미하죠. 그래서 거대한 블랙홀의 경우 주변에 있는 물질을 전부 빨아들이게됩니다. 물론 원자 단위의 작은 블랙홀도 존재할 수 있으며, 이 경우에는 호킹복사로인해 블랙홀이 증발할 수 있습니다. 호킹 복사란 블랙홀의 사건의 지평선(event horizon) 주변에서 입자와 반입자의 쌍생성 쌍소멸 과정이 일어나는데, 입자가 지평선 밖으로 나오는 경우가 발생하면서 반입자가 내부 블랙홀의 물질을 소멸 시키는 현상입니다. 즉, 블랙홀의 증발이라고 이해하시면 됩니다. 추가로, 진공에서 입자 반입자의 생성과 소멸이 끊임없이 일어나는 현상은 양자역학적으로 기술합니다.블랙홀에 빠지는 것은 마치 싱크대에 있는 배수관으로 빨려 들어가는 것이라고 생각하면 됩니다. 단순히 몸이 온전하게 블랙홀로 떨어지는것이 아닌 좌우로도 짓눌리는 힘이 존재하여 몸에 압력이 느껴지며, 블랙홀과 가까운 신체 부위가 블랙홀과 멀리 있는 신체 부위보다 더 빨리 빨려 들어가기 때문에 몸이 위아래로 잡아 당겨지는 힘도 존재합니다. 그래서 마치 싱크대로 빨려 들어가는 거라고 생각하시면 됩니다. 위아래로 몸은 찢기고, 사방에서 압력이 가해져 몸을 짓누를 것입니다.
화학
Q. 화력발전에서 그냥 불쓰면 되는거 아닌가요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.화력발전은 연료를 사용해 불을 만드는 것입니다.불이라고하면 연료와 산소 그리고 발화점이 필요합니다. 이 때 사용되는 연료의 종류에 따라 효율이 천차만별이죠. 화력발전에 사용되는 화석연료는 효율이 좋기 때문에 이용되는 것이죠.
화학
Q. 뜨거운 공기와 찬 공기 중 무거운 공기는 어떤 공기인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.찬공기가 가라앉게 뜨거운공기가 뜹니다.먼저, 온도의 정의에 대해 말씀드리겠습니다. 온도란 입자, 분자들의 평균 운동에너지(활발한 정도)입니다. 입자를 빠르게 움직이게 할 수록 온도가 높아집니다. 즉, 온도가 증가하면 입자들이 활발해져 부피가 증가하죠. 반대로 온도가 낮다는 것은 입자들의 움직임이 둔해 뭉쳐있음을 의미합니다.즉, 온도가 낮아 뭉쳐있게 되면 같은 부피속에 더 많은 공기들이 존재해 무거워지며, 온도가 높으면 더 적은 공기들이 존재해 가벼워집니다. 그래서 찬공기는 무거워져 가라앉고 뜨거운 공기는 가벼워져 상승하는 것입니다.
화학
Q. 제습기는 어떤식으로 공기중의 수분을 제거하나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.방안에 수증기를 포함한 공기는 제습기의 흡입에 의해 빨려들어갑니다. 그리고 제습기 내부에는 냉매가 존재하는데, 이 냉매를 이용하여 공기의 온도를 떨어트립니다. 공기의 온도가 떨어지면 포화수증기량(공기중에 수증기를 포함할 수 있는 정도)이 떨어지게되는데, 쉽게 생각해서 수증기(기체)를 냉각시켜 액화하여 물로 만들어 냅니다. 그러면 제습기에 들어온 공기의 수증기량이 줄어들게 되어 쾌적한 공기로 배출됩니다. 그리고 제습기 안에서 생겨난 물은 제습기 내부의 물통으로 걸러지게 되죠. 이러한 순환 과정을 거쳐 방안 공기를 쾌적하게 만들어주는 제습역할을 하는 것이죠.